WO2022058417A4 - Zentrale werkzeuglagereinrichtung - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine zentrale Werkzeuglagereinrichtung WL mit einem durch eine Mehrzahl an hintereinander positionierten Radmagazinen S3 beinhaltenden Werkzeuglager S, einem bewegbaren Manipulator S12 sowie einer mit einer verfahrbaren Bereitstellungsleiste S4 versehenen Bereitstellungsstation S4 und einer mobilen Transporteinheit E, welche zur Bereitstellung von Werkzeugen W für eine beabstandete Werkzeugmaschinen WM, Werkzeug W mithilfe des Manipulators S12 aus den Radmagazinen entnimmt und über die Bereitstellungsleiste S4 der Bereitstellungsstation S2 der mobilen Transporteinheit E zum führer- und gleislosen Transport zur jeweiligen Werkzeugmaschine WM übergibt und zur Lagerung von zumindest einer Werkzeugmaschine WM erhaltenem Werkzeug W, das Werkzeug W über die mobile Transporteinheit E der Bereitstellungsleiste S4 der Bereitstellungsstation S2 übergibt und mithilfe des Manipulators S12 von der Bereitstellungsleiste S2 entnimmt und einem Radmagazin S3 des Werkzeuglagers S hinzufügt.
Claims
1. Zentrale Werkzeuglagereinrichtung (WL) konfiguriert zur Werkzeugbereitstellung für eine Vielzahl von Werkzeugmaschinen (WM), umfassend: ein Werkzeuglager (S) zur Lagerung von Werkzeugen (W), wobei das Werkzeuglager (S) zumindest zwei vertikal und hintereinander angeordnete Radmaga- zine (S3 ) aufweist und die Radmagazine (S3 ) jeweils Werkzeugaufnahmeplätze zur Aufnahme von Werkzeug (W) aufweisen; zumindest eine mobile Transporteinheit (E) konfiguriert zum Transportieren des Werkzeugs von der zentralen Werkzeuglagereinrichtung (WL) zur Werkzeugmaschine (WM) und zurück, zumindest einen verfahrbaren Manipulator (S12 ) zur Entnahme und Rückgabe von Werkzeug aus den Radmagazinen (S3 ), und zumindest eine Be re its tellungs station (S2 ) zur Bereitstellung von Werkzeugen (W) für das Werkzeuglager (S) und die mobile Transporteinheit (E). wobei die zentrale Werkzeuglage re inrichtung (WL) zur Bereitstellung von Werkzeugen (W) aus dem Werkzeuglager (S) für eine Werkzeugmaschine (WM) so konfiguriert ist, dass der Manipulator (S12 ) zumindest ein Werkzeug (W) entnimmt und der Bereitstellungsstation (S2 ) übergibt, und die mobile Transporteinheit (E) das durch den Manipulator (S12 ) übergebene Werkzeug (W) aus der Bereitstellungsstation (S2 ) entnimmt, und wobei die zentrale Werkzeuglagereinrichtung (WL) zum Einlagem von Werkzeugen (W) in das Werkzeuglager (S) so konfiguriert ist, dass die mobile Transporteinheit (E) der Bereitstellungsstation (S2 ) zumindest ein Werkzeug (W) übergibt und der Manipulator (S12 ) das übergebene Werkzeug (W) aus der Bereitstellungsstation (S2 ) entnimmt und dem Werkzeuglager (S) hinzufügt.
2. Zentrale Werkzeuglagereinrichtung (WL) gemäß Anspruch 1 , wobei die Bereitstellungsstation (S2 ) zumindest einen Aus richtab schnitt (S10 ) zum Positionieren der mobilen Transporteinheit (E) an der Be re its tellungs station (S2 )
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umfasst wobei der zumindest eine Aus richtab schnitt (S10 ) mit einer an der mobilen Transporteinheit (E) integrierten Aus richtschnittsteile (E10 ) verbindbar ist, und wobei der Ausrichtabschnitt (S10 ) so eingerichtet ist, dass die mobile Transporteinheit (E) zum Positionieren am Aus richtab schnitt (S10 ) in einer Übergabeposition p o s itio nie rt wird .
3. Zentrale Werkzeuglagereinrichtung (WL) gemäß Anspruch 1 oder 2 , wobei die mobile Transporteinheit (E) frei beweglich ausgestaltet ist und konfiguriert ist, das Werkzeug (W) von der zentralen Werkzeuglagereinrichtung (WL) zu der zumindest einen Werkzeugmaschine (WM) und zurück zu transportieren, und die mobile Transporteinheit (E) eine Steuereinheit (E7) zum fahrerlosen Steuern der mobilen Transporteinheit (E) und/ oder eine Kommunikationseinrichtung zur drahtlosen Verbindung mit einer externen Steuereinrichtung aufweist.
4. Zentrale Werkzeuglagereinrichtung (WL) gemäß zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die mobile Transporteinheit (E) eine Übergabe einrichtung (E4 ) zum Werkzeugwechsel mit der Be re its tellungs station (S2 ) und ein gleisloses Flurfördergerät (E8 ) mit zumindest einer Aufnahme (E6), wie bevorzugt eine Gabel, zur Aufnahme der Übergabeeinrichtung (E4) umfasst, und die Üb ergäbe einrichtung (E4) abnehmbar auf dem Flurfördergerät (E8) aufsitzt.
5. Zentrale Werkzeuglagereinrichtung (WL) gemäß zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Üb ergäbe einrichtung (E4 ) eine verfahrbare Werkzeugtransportleiste (E2 ) mit einer Mehrzahl von Transporthalte rungen (E3 ) zur Lagerung von Werkzeugen (W) auf der mobilen Transporteinheit (E) und zumindest einen Greifabschnitt (E5 ) zum Umfassen des Werkzeugs (W) während des Werkzeugwechsels , aufweist, und die Überga- beeinrichtung (E4) in der Übergabeposition der mobilen Transporteinheit (E) zumindest in Richtung der Bereitstellungsstation (S2 ) und bevorzugt zusätzlich in vertikaler Ric htung b e we gb ar is t.
6. Zentrale Werkzeuglagereinrichtung (WL) gemäß zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
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GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
die Bereitstellungsstation (S2 ) eine verfahrbare We rkze ugbe re its tellungs leiste
(S4) umfasst, und die We rkze ugbe re its tellungs leiste (S4 ) von einer ersten Position (PI ) zum Werkzeugwechsel mit der mobilen Transporteinheit (E) zu einer zweiten Position (P2 ) zum Werkzeugwechsel mit dem Manipulator (S12 ) und zurück verfahrbar ist, und die We rkze ugbe re its tellungs leiste (S4 ) zumindest in der zweiten Position (P2 ) in Richtung des Manipulators (S12 ) schwenkbar ist. Zentrale Werkzeuglagereinrichtung (WL) gemäß zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die verfahrbare We rkze ugbe re its tellungs leiste (S4 ) zumindest eine Bereitstellungshalterung (S6) zur Positionierung von Werkzeugen (W) an der Werkzeugbereitstellungsleiste (S4 ) umfasst, und die Bereitstellungshalterung (S6) eine Halte Vorrichtung beinhaltet, welche das Werkzeug (W) in der Bereitstellungshalterung (S6) starr fixiert und zur Entnahme des Werkzeugs (W) wieder freigeben kann, und die Bereitstellungshalterung (S6 ) so konfiguriert ist, dass sie zum Wechseln von Werkzeug (W) durch die mobile Transporteinheit (E) eine Werkzeugschnittstelle (S7 ) am Werkzeug (W) offenlegt. Zentrale Werkzeuglagereinrichtung (WL) gemäß zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Übergabeeinrichtung (E4 ) der mobilen Transporteinheit (E) so konfiguriert ist, dass der Greifabschnitt (E5 ) der Übergabeeinrichtung (E4) zur Entnahme des Werkzeugs (W) aus der Werkzeugbereitstellungsleiste (S4 ), das Werkzeug (W) an der Werkzeugschnittstelle (S7) umschließt und das umschlossene Werkzeug (W) durch eine Hubbewegung der Werkzeugbereitstellungsleiste (S4) und/ oder der Werkzeugtransportleiste (E2 ) an der Werkzeugtransportleiste (E2 ) aufnimmt, und der Greifabschnitt (E5 ) der Übergabeeinrichtung (E4 ) zur Übergabe des Werkzeugs (W) an die We rkze ugbe re its tellungs leiste (S4), das Werkzeug (W) an den Werkzeugschnittstellen (S7) über der We rkze ugbe re its tellungs leiste (S4) positioniert und durch eine Hubbewegung der Werkzeugbereitstellungsleiste (S4) und/ oder der Werkzeugtransportleiste (E2 ) an die Bereitstellungshalterung (S6 ) der Bereitstellungsleiste (S4 ) abgibt.
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Zentrale Werkzeuglagereinrichtung (WL) gemäß zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Manipulator (S12 ) zumindest von einer ersten Wechselposition zum Werkzeugwechsel mit der Werkzeugbereitstellungsleiste (S4) zu einer zweiten Wechselposition (WP2 ) zum Werkzeugwechsel mit den Radmagazinen (S3 ) und zurück verfahrbar ist, und der Manipulator
(S12 ) bevorzugt durch eine parallel zur Rotationsachse der zumindest zwei Radmagazine (S3 ) angeordneten Führungsschiene
(S13 ) von der ersten Wechselposition zur zweiten Wechselposition (WP2 ) und zurück verfahrbar ist. . Zentrale Werkzeuglagereinrichtung (WL) gemäß zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die We rkze ugbe re its tellungs leiste (S4 ) zumindest in der zweiten Position (P2 ) zur Bereitstellung der Werkzeugbereitstellungsleiste (S4) für den Werkzeugwechsel mit dem Manipulator (S12 ) von einer Ausgangsstellung um eine zur Bereitstellungsstation (S2 ) orthogonal gelegene Rotationsachse um einen Üb ergäbe winkel in eine Übergabestellung (P2b) gedreht wird, wobei der Übergabe winkel, ausgehend von dem Ursprungs winkel der Werkzeugbereitstellungsleiste (S4 ) in der Ausgangsstellung, einen Drehwinkel zwischen 45 ° bis 120° , bevorzugt 80° bis 110° , in Richtung des Manipulators (S12 ) beträgt. . Zentrale Werkzeuglagereinrichtung (WL) gemäß zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zumindest zwei Radmagazine (S3 ) hintereinander gelagert sind und eine gemeinsame, orthogonal zur Bereitstellungstation (S2 ) orientierten Rotationsachse aufweisen, jedes Radmagazin (S3 ) zur Entnahme und Beladung von Werkzeugen (W) unabhängig rotiert werden kann, jedes Radmagazin (S3 ) zur Lagerung der Werkzeuge (W), die Werkzeuge (W) längs der Werkzeuglängsachse in radialer Richtung aufnimmt, und bevorzugt die Radmagazine (S3 ) über ein Rahmensystem (S17 ) modular austauschbar sind, und die Anzahl an hintereinander gelagerten Radmagazinen (S3 ) erweiterbar ist.
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. Zentrale Werkzeuglagereinrichtung (WL) gemäß zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine Ausrichtabschnitt (S10 ) der Be re its tellungs station (S2 ) derart konfiguriert ist, zur Sicherung und Positionsausrichtung der mobilen Transporteinheit (E) an der Be re its tellungs station (S2 ), die Bewegung der mobilen Transporteinheit (E) über eine mechanische Verbindung, insbesondere längs der Bereitstellungsstation (S2 ), zu fixieren, wobei die Übergabeeinrichtung (E4) durch Fixierung der mobilen Transporteinheit (E) zum Verfahren in Richtung der Bereitstellungsstation (S2 ) freigegeben wird oder die mobile Transporteinheit (E) fixiert wird während des Verfahrens der Üb ergab eeinrich- tung (E4) in Richtung der Bereitstellungsstation (S2 ).. . Zentrale Werkzeuglagereinrichtung (WL) gemäß zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Be re its tellungs station (S2 ) durch die Verbindung des Aus richtab Schnitts (S10) mit der Ausrichtschnittstelle (E10 ) der mobilen Transporteinheit (E) oder durch ein zentrales Serversystem, Werkzeugdaten bezüglich der von zumindest einer Werkzeugmaschine (WM) benötigten Werkzeuge (W) und/ oder Werkzeugdaten bezüglich der von der mobilen Transporteinheit (E) übergebenen Werkzeuge (W) erhält, und die Be re its tellungs station (S2 ) bevorzugt derart konfiguriert ist, die erhaltenen Werkzeugdaten in einen internen Datenspeicher zu übertragen; und/ oder wobei die Bereitstellungsstation (S2 ) konfiguriert ist, erhaltene Werkzeugdaten mit einem, bevorzugt im internen Datenspeicher enthaltenen, Werkzeugbestand der Werkzeuglage re inrichtung (WL) zu vergleichen, und die Bereitstellungsstation (S2 ) beim Auffinden eines benötigten Werkzeugs (W) im Werkzeugbestand der Werkzeuglagereinrichtung (WL), das das benötigte Werkzeug (W) enthaltene Radmagazin (S3 ), den Manipulator (S12 ) und den Aufnahmeabschnitt (S4 ) der Be re its tellungs station (S2 ) ansteuert, um das benötigte Werkzeug (W) von dem Radmagazin (S3 ) an die mobile Transporteinheit (E) zu übergeben, und die Be re its tellungs station (S2 ) Werkzeugdaten von durch die mobile Transporteinheit (E) erhaltene Werkzeuge (W) in den Werkzeugbestand aufnimmt und die Radma-
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gazine (S3 ), den Manipulator (S12 ) und den Aufnahmeabschnitt (S4 ) der Bereitstellungsstation (S2 ) ansteuert das erhaltene Werkzeug (W) in die Werkzeugaufnahmeplätze der Radmagazine (S3 ) einzusetzen.
14. Verfahren zur Bereitstellung von Werkzeug für eine Vielzahl von Werkzeugmaschinen (WM) mittels einer zentralen Werkzeuglage re inrichtung (WL) gemäß zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend die Schritte :
Übergabe eines Werkzeugs (W) durch den Manipulator (S12 ) von einem Werkzeugaufnahmeplatz eines Radmagazins (S3 ) zur Werkzeugbereitstellungsleiste (S4 ) der Bereitstellungsstation (S2 );
Übergabe des Werkzeugs (W) aus der Werkzeugbereitstellungsleiste (S4) zur mobilen Transporteinheit (E);
Transport des Werkzeugs (W) mittels mobiler Transporteinheit (E) von der zentralen Werkzeuglagereinrichtung (WL) zu zumindest einer der Werkzeugmaschinen (WM).
15 . Verfahren zur zentralen Einlagerung von Werkzeug von einer Vielzahl von Werkzeugmaschinen (WM) mittels einer zentralen Werkzeuglagereinrichtung (WL) gemäß zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend die Schritte :
Transport eines Werkzeugs (W) durch die mobile Transporteinheit (E) von zumindest einer der Werkzeugmaschinen (WM) zu der zentralen Werkzeuglagereinrichtung (WL);
Übergabe des Werkzeugs (W) von der mobilen Transporteinheit (E) zu der We rkze ugbe re its tellungs leiste (S4) der Bereitstellungsstation (S2 );
Übergabe des Werkzeugs (W) durch den Manipulator (S12 ) von der Werkzeugbereitstellungsleiste (S4) zu dem Werkzeugaufnahmeplatz eines Radmagazins (S3 ).
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15 , zusätzlich umfassend die Schritte :
Drehen der We rkze ugbe re its tellungs leiste (S4) der Bereitstellungsstation (S2 ) zum Wechseln des Werkzeugs (W) mit dem Manipulator (S12 ) an der zweiten Position (WP2 ) in Richtung des Manipulators (S12 );
Positionieren oder Entfernen der mobilen Transporteinheit (E) vom Ausrichtabschnitt (S10) der Bereitstellungsstation (S2 );
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Erfassen der Werkzeugdaten der von dem Werkzeuglager (S) übergebenen oder aufgenommenen Werkzeuge (W) und Übertragung der Werkzeugdaten in einen Datenspeicher.
17. Produktionssystem umfassend eine zentrale Werkzeuglage re inrichtung (WL) gemäß zumindest einem der vorstehenden Ansprüche und zumindest eine Werkzeugmaschine (WM), wobei die zentrale Werkzeuglage re inrichtung (WL) zur Bereitstellung von Werkzeug (W) für die zumindest eine Werkzeugmaschine (WM) derart konfiguriert ist, Werkzeug (W) aus dem Werkzeuglager (S) zu entnehmen und über die Bereitstellungsstation (S2 ) an eine mobile Transporteinheit (E) zu übergeben, und die mobile Transporteinheit (E) an der Werkzeuglagereinrichtung (WL) und der Werkzeugmaschine (WM) positionierbar ist und konfiguriert ist, das aufgenommene Werkzeug (W) zu der zumindest einen Werkzeugmaschine (WM) zu transportieren und an die Werkzeugmaschine (WM) zu übergeben, und wobei die zentrale Werkzeuglage re inrichtung (WL) zur Einlagerung von Werkzeug (W) von der zumindest einen Werkzeugmaschine (WM) in die zentrale Werkzeuglage re in - richtung (WL) derart konfiguriert ist, Werkzeug (W) durch die mobile Transporteinheit (E) von der zumindest einen Werkzeugmaschine (WM) zu entnehmen und, nach dem Transport des Werkzeugs (W) durch die mobile Transporteinheit (E) zur Werkzeuglage re inrich- tung (WL), der Be re its tellungs station (S2 ) der Werkzeuglage re inrichtung (WL) zu übergeben, und das Werkzeug (W) aus der Bereitstellungsstation (S2 ) zu entnehmen und dem Werkzeuglager (S) zu übergeben.
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GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
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